Java 中合并 k 个已排序数组


假设我们有 n 个数组,例如三个整数类型的数组 arr1[]、arr2[] 和 arr3[]。任务是在运行时以某种方式合并所有给定的整数数组,使得结果数组是有序的。

让我们通过例子来理解

输入 

int

a[]={21,22,23,24};

int b[ ] ={28,31,35}

输出 −int resultant[ ]={21,22,23,24,28,31,35}.

解释 − 在添加数组元素之前会进行比较,并根据它们在结果数组中的合适位置添加。

输入 

int

a[]={1,3,5,7,9,11,13};

int b[ ] ={14,16,18}

int c[ ] ={19,20,21,22}

输出 − int resultant[ ]={1,3,5,7,9,11,13,14,16,18,19,20,21,22}.

解释 − 在添加数组元素之前会进行比较,并根据它们在结果数组中的合适位置添加。

下面程序中使用的方法如下:

  • 输入三个整数数组,例如 arr1[]、arr2[] 和 arr3[],以及一个作为结果的数组 result[],并将其设置为对方法的调用,例如 mergeSortedArray(new int[][] { arr1, arr2, arr3 })

  • 在方法 mergeSortedArray(new int[][] { arr1, arr2, arr3 }) 内部

    • 创建一个优先级队列类型的变量作为队列,以及一个变量 total 并将其设置为 0。

    • 从 i 为 0 开始循环到数组长度,并将数组桶中的元素添加到声明为队列的变量中,并将 total 设置为 total + arr[i].length。

    • 将 m 设置为 0 并声明 result[] 整数数组。

    • 开始 while 循环,当 queue.isEmpty() = false 时,设置 ArrayBucket ac 为 queue.poll(),result[m++] 为 ac.arr[ac.index],并检查 IF ac.index 小于 ac.arr.length - 1,然后设置 queue.add(new ArrayBucket(ac.arr, ac.index + 1))

    • 返回 result

示例

import java.util.Arrays;
import java.util.PriorityQueue;
class ArrayBucket implements Comparable<ArrayBucket>{
   int[] arr;
   int index;
   public ArrayBucket(int[] arr, int index){
      this.arr = arr;
      this.index = index;
   }
   @Override
   public int compareTo(ArrayBucket o){
      return this.arr[this.index] - o.arr[o.index];
   }
}
public class testClass{
   public static int[] mergeSortedArray(int[][] arr){
      PriorityQueue<ArrayBucket> queue = new
      PriorityQueue<ArrayBucket>();
      int total = 0;
      for (int i = 0; i < arr.length; i++){
         queue.add(new ArrayBucket(arr[i], 0));
         total = total + arr[i].length;
      }
      int m = 0;
      int result[] = new int[total];
      while (!queue.isEmpty()){
         ArrayBucket ac = queue.poll();
         result[m++] = ac.arr[ac.index];
         if (ac.index < ac.arr.length - 1){
            queue.add(new ArrayBucket(ac.arr, ac.index + 1));
         }
      }
      return result;
   }
   public static void main(String[] args){
      int[] arr1 = { 1, 3, 5, 7 };
      int[] arr2 = { 2, 4, 6, 8 };
      int[] arr3 = { 0, 9, 10, 11 };
      int[] result = mergeSortedArray(new int[][] { arr1, arr2, arr3 });
      System.out.println("The final merged sorted array is :- "+Arrays.toString(result));
   }
}

输出

如果我们运行以上代码,它将生成以下输出

The final merged sorted array is :-[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]

更新于:2021年11月5日

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